1.2 反应热的计算（课件PPT）-【新课程学案】2024-2025学年高中化学选择性必修1（人教版2019，山东海南版）

第二节 反应热的计算 学习目标 重点难点 1.知道盖斯定律的内容，能用盖斯定律进行有关反应热的简单计算。 2.学会有关反应热计算的方法技巧，进一步提高化学计算的能力。 重点 盖斯定律的理解与应用 难点 盖斯定律的理解 目 录 01 02 03 新知探究(一)——盖斯定律 新知探究(二)——反应热与焓变 培优素养——ΔH的大小比较 04 课时跟踪检测 01 新知探究(一)——盖斯定律 1．盖斯定律的内容 通过大量实验证明，一个化学反应，不管是 完成的还是分几步完成的，其反应热是 的，这就是盖斯定律。盖斯定律表明，在一定条件下，化学反应的反应热只与反应体系的始态和 有关，而与反应的途径无关。 一步 相同 终态 2．盖斯定律的意义 应用盖斯定律可以间接计算以下情况(不能直接测定)的反应热： (1)有些反应进行得很慢。 (2)有些反应不容易直接发生。 (3)有些反应的生成物不纯(有副反应发生)。 方法一　虚拟路径法 根据所给的两个方程式，反应C(s)＋O2(g)===CO2(g)可设计为如下途径： ΔH1＝ΔH＋ΔH2　 ΔH＝ΔH1－ΔH2＝－393.5 kJ·mol－1－(－283.0 kJ·mol－1)＝ 。 －110.5 kJ·mol－1 [微点拨] ①热化学方程式同乘以某一个数时，反应热的数值也必须乘上该数；②热化学方程式相加减时，同种物质之间可相加减，反应热也随之相加减(带符号)；③将一个热化学方程式颠倒时，ΔH的“＋”“－”号必须随之改变，但数值不变。 应用化学　 在载人航天器中，可以利用CO2与H2的反应，将航天员呼出的CO2转化为H2O等，然后通过电解水得到O2，从而实现O2的再生。已知： ①CO2(g)＋4H2(g)===CH4(g)＋2H2O(l) ΔH1＝－252.9 kJ·mol－1 ②2H2O(l)===2H2(g)＋O2(g) ΔH2＝＋571.6 kJ·mol－1 请写出甲烷与氧气反应生成二氧化碳和液态水的热化学方程式。 提示：由盖斯定律①＋2×②可得CO2(g)＋2H2O(l)===CH4(g)＋2O2(g)　ΔH＝＋890.3 kJ·mol－1，则CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－890.3 kJ·mol－1。 [题点多维训练] 题点(一)　盖斯定律的理解 1．下列关于盖斯定律的描述不正确的是(　 ) A．化学反应的反应热不仅与反应体系的始态和终态有关，也与反应的途径有关 B．化学反应不管是一步完成还是分几步完成，其反应热是相同的 C．利用盖斯定律可间接计算通过实验难以测定的反应的反应热 D．利用盖斯定律可以计算有副反应发生的反应的反应热 √ 解析：化学反应的反应热与反应的途径无关，依据盖斯定律可以比较方便地计算通过实验难以测定的反应和有副反应发生的反应的反应热。 2．根据盖斯定律判断如图所示的物质转变过程中焓变的关系正确的是(　 ) A．ΔH1＝ΔH2＝ΔH3＝ΔH4 B．ΔH1＋ΔH2＝ΔH3＋ΔH4 C．ΔH1＋ΔH2＋ΔH3＝ΔH4 D．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4 √ 解析：A→B、B→C、C→D、A→D四个反应的ΔH不可能相同，A错误； ΔH3＋ΔH4是B→D的ΔH，用B→A→D的ΔH表示应为ΔH1－ΔH2，B错误； 从反应方向分析，ΔH4应等于ΔH1－ΔH2－ΔH3 ，C错误； 从反应方向和盖斯定律可知A→D的ΔH就是A→B→C→D的ΔH的和，即ΔH1＝ΔH2＋ΔH3＋ΔH4。 题点(二)　利用盖斯定律计算反应热 3．氧化亚铜常用于制船底防污漆。用CuO与Cu高温烧结可制取Cu2O。已知反应： 2Cu(s)＋O2(g)===2CuO(s)　ΔH＝－314 kJ·mol－1 2Cu2O(s)＋O2(g)===4CuO(s)　ΔH＝－292 kJ·mol－1 则CuO(s)＋Cu(s)===Cu2O(s)的ΔH等于(　 ) A．－11 kJ·mol－1 B．＋11 kJ·mol－1 C．＋22 kJ·mol－1 D．－22 kJ·mol－1 √ 解析：对已知热化学方程式依次编号为①②③，催化重整反应为④，根据盖斯定律2×③－①－②＝④，故ΔH＝2×ΔH3－ΔH1－ΔH2＝2×(－111 kJ·mol－1)－(－75 kJ·mol－1)－(－394 kJ·mol－1)＝ ＋247 kJ·mol－1。 答案：＋247 归纳拓展|利用盖斯定律计算ΔH的四步骤 定 确定待求反应的热化学方程式 找 找出待求热化学方程式中只在已知化学方程式中出现一次的物质 调 依据该物质调整已知化学方程式的方向(同侧相加，异侧相减)和化学计量数，每个已知化学方程式只能调整一次 算 ΔH与化学方程式一一对应调整和运算 02 新知探究(二)——反应热的计算 (1)请写出FeS2燃烧的热化学方程式。 (2)计算理论上1 kg黄铁矿 (FeS2的含量为90%)完全燃烧放出的热量。 [系统融通知能] 反应热的计算5种方法 计算依据 计算方法 根据热化学方程式 热化学方程式与数学上的方程式相似，可以左右颠倒同时改变正、负号，各项的化学计量数包括ΔH的数值可以同时扩大或缩小相同的倍数 根据盖斯 定律 根据盖斯定律，可以将两个或两个以上的热化学方程式包括其ΔH相加或相减，得到一个新的热化学方程式 根据燃烧热 可燃物完全燃烧产生的热量＝可燃物的物质的量×其燃烧热 根据化学键的变化 ΔH＝反应物的化学键断裂所吸收的能量和－生成物的化学键形成所放出的能量和 根据反应物和生成物的总能量 ΔH＝E(生成物)－E(反应物) 续表 [题点多维训练] 题点(一)　根据热化学方程式计算 1．已知由氢气和氧气反应生成4.5 g水蒸气时放出60.45 kJ的热量。 (1)写出H2燃烧的热化学方程式。 (2)计算该条件下50 g H2燃烧放出的热量。 答案：(1)2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－483.6 kJ·mol－1　(2)6 045 kJ 题点(二)　根据物质的燃烧热数值计算 2．家用液化气的主要成分之一是丁烷(C4H10)。常温常压下，丁烷的燃烧热ΔH＝－2 900 kJ·mol－1，则1 g丁烷完全燃烧生成CO2气体和液态水时放出的热量为____________。 答案：50 kJ 题点(三)　根据反应物、生成物的键能计算 3．我国是世界上第二大乙烯生产国，乙烯可由乙烷裂解得到：C2H6(g)===C2H4(g)＋H2(g)，相关化学键的键能数据如下表所示，则上述反应的ΔH等于(　 ) 化学键 C—H C—C C===C H—H 键能/(kJ·mol－1) 412 348 612 436 A．－124 kJ·mol－1　　 B．＋124 kJ·mol－1 C．－288 kJ·mol－1 D．＋288 kJ·mol－1 √ 解析：焓变等于断裂化学键吸收的能量减去成键释放的能量，则ΔH＝348 kJ·mol－1＋6×412 kJ·mol－1－4×412 kJ·mol－1－436 kJ·mol－1×1－612 kJ·mol－1＝＋124 kJ·mol－1 题点(四)　根据盖斯定律计算 4．(2024·巴楚高二期中检测)在298 K、101 kPa时，已知： 2H2O(g)===O2(g)＋2H2(g)　ΔH1 Cl2(g)＋H2(g)===2HCl(g)　ΔH2 2Cl2(g)＋2H2O(g)===4HCl(g)＋O2(g)　ΔH3 则ΔH3与ΔH1和ΔH2间的关系正确的是(　 ) A．ΔH3＝ΔH1－ΔH2 B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2 C．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2 D．ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2 √ 解析：将已知两个反应依次编号①②，根据盖斯定律：①＋2×②得2Cl2(g)＋2H2O(g)===4HCl(g)＋O2(g)，该反应的ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2。 03 培优素养——ΔH的大小比较 如S(g)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH1＝－a kJ·mol－1 S(s)＋O2(g)===SO2(g)　ΔH2＝－b kJ·mol－1 ②对于可逆反应，由于反应物不可能完全转化为生成物，所以实际放出(或吸收)的热量小于相应的热化学方程式中的ΔH的绝对值。如：2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g)　ΔH＝－197 kJ·mol－1，向密闭容器中通入2 mol SO2(g)和1 mol O2(g)，发生上述反应，达到平衡后，放出的热量小于197 kJ，但ΔH仍为－197 kJ·mol－1。 2．ΔH大小比较时的注意事项 ΔH是有符号“＋”“－”的，比较时要带着符号比较。 (1)吸热反应的ΔH为“＋”，放热反应的ΔH为“－”，所以吸热反应的ΔH一定大于放热反应的ΔH。 (2)放热反应的ΔH为“－”，所以放热越多，ΔH越小。 [浸润素养训练] 1．(2024·嘉兴期中检测)关于如图所示转化关系，下列说法正确的是(　 ) A．ΔH2＞0 B．ΔH1＞ΔH3 C．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2 D．ΔH1＝ΔH2＋ΔH3 √ C不充分燃烧生成CO，充分燃烧生成CO2，充分燃烧放出的热量大于不充分燃烧，焓变为负值，则ΔH1＜ΔH3，故B错误； 2．(2024·长岭县校级期末)已知：H2S在与不足量的O2反应时，生成S和H2O。根据以下三个热化学方程式： 2H2S(g)＋3O2(g)===2SO2(g)＋2H2O(l) ΔH1 2H2S(g)＋O2(g)===2S(s)＋2H2O(l)　ΔH2 2H2S(g)＋O2(g)===2S(s)＋2H2O(g)　ΔH3 判断ΔH1、ΔH2、ΔH3三者大小关系正确的是(　 ) A．ΔH3＞ΔH2＞ΔH1 B．ΔH1＞ΔH3＞ΔH2 C．ΔH1＞ΔH2＞ΔH3 D．ΔH2＞ΔH1＞ΔH3 √ 解析：依据反应的能量守恒可知反应都是放热反应(ΔH1、ΔH2、ΔH3均为负数)，将已知3个反应按顺序依次编号①②③，反应②③相比，生成气态水和生成液态水相比，生成液态水放出的热量多，所以ΔH3＞ΔH2；反应①②相比，②反应生成的单质硫转化为二氧化硫时放出热量，所以ΔH2＞ΔH1；综上所述ΔH1、ΔH2、ΔH3三者大小关系为ΔH3＞ΔH2＞ΔH1。 A．ΔH1＜0，ΔH2＞0 B．ΔH1＜ΔH2 C．ΔH3＜0，ΔH4＜0 D．ΔH3＞ΔH4 √ 解析：根据ΔH＝E(生成物)－E(反应物)，由图可得，ΔH1＝－20 kJ·mol－1、ΔH2＝－117 kJ·mol－1、ΔH3＝－160 kJ·mol－1、ΔH4＝－77 kJ·mol－1，由分析可知，ΔH1＜0，ΔH2＜0，A错误； ΔH1＞ΔH2，B错误； ΔH3＜0，ΔH4＜0，C正确； ΔH3＜ΔH4，D错误。 04 课时跟踪检测 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1．(2024·威武期中检测)已知P4(白，s)、P(红，s)及P2O5(s)之间转化的关系如图所示，则ΔH1和ΔH2的关系正确的是(　 ) A．ΔH1＞ΔH2 B．ΔH1＜ΔH2 C．ΔH1＝ΔH2 D．无法确定 √ 6 7 8 9 10 11 12 13 解析：白磷转化为红磷，ΔH＜0，则白磷的能量高于红磷，所以白磷燃烧生成五氧化二磷放出的热量多于红磷燃烧生成五氧化二磷放出的热量，反应的焓变ΔH1＜ΔH2。 1 2 3 4 5 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 3．(2024·泉州期中检测)已知H—H键能(断裂时吸收或生成时释放的能量)为436 kJ·mol－1，H—N键能为391 kJ·mol－1，根据化学方程式：N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)　ΔH＝－92 kJ·mol－1。计算N≡N的键能是(　 ) A．431 kJ·mol－1 B．649 kJ·mol－1 C．896 kJ·mol－1 D．946 kJ·mol－1 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析：已知：H—H键能为436 kJ·mol－1，N—H键能为391 kJ·mol－1，令N≡N的键能为x，对于反应N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)　ΔH＝－92.4 kJ·mol－1。反应热ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能，故x＋3×436 kJ·mol－1－2×3×391 kJ·mol－1＝－92.4 kJ·mol－1，解得：x＝946 kJ·mol－1。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 A．0.5(a＋b－c－d)kJ·mol－1 B．0.5(c＋a－d－b)kJ·mol－1 C．0.5(c＋d－a－b)kJ·mol－1 D．0.5(b＋d－a－c)kJ·mol－1 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 5．(2024·长沙期末检测)已知丙烷的燃烧热ΔH＝－2 215 kJ·mol－1，H2O(l)===H2O(g)　ΔH＝＋44.0 kJ·mol－1，若一定量的丙烷完全燃烧后生成18 g水蒸气，则放出的热量为(　 ) A．2 039 kJ B．509.75 kJ C．553.75 kJ D．597.75 kJ 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析：由丙烷的燃烧热得①C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝－2 215 kJ·mol－1，②H2O(l)===H2O(g)　ΔH＝＋44.0 kJ·mol－1，由盖斯定律①＋②×4可得C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(g)　ΔH＝－2 039 kJ·mol－1，生成4 mol水蒸气放出的热量为2 039 kJ，则生成1 mol水蒸气放出的热量为509.75 kJ。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 6．(2024·成都期末检测)已知C(s)、H2(g)、CH4(g)的燃烧热如下表所示： 则反应C(s)＋2H2(g)===CH4(g)的反应热ΔH为(　 ) A．－74.8 kJ·mol－1 B．＋211.2 kJ·mol－1 C．＋74.8 kJ·mol－1 D．－211.2 kJ·mol－1 2 3 4 √ 物质 C(s) H2(g) CH4(g) 燃烧热/(kJ·mol－1) 393.5 285.8 890.3 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 7．碳酰肼类化合物[Mn(L)3](ClO4)2是优良的含能材料，可作为火箭推进剂的组分，其相关反应的能量变化如图所示，已知ΔH2＝－299 kJ·mol－1，则ΔH1(kJ·mol－1)为(　 ) A．－1 389 B．－1 334 C．－1 703 D．－1 563 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析：由盖斯定律可知，ΔH1＝2ΔH2＋ΔH3－ΔH4＝2×(－299 kJ·mol－1)＋(－1 018 kJ·mol－1)－(＋87 kJ·mol－1)＝－1 703 kJ·mol－1。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 8．已知下列热化学方程式： C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ·mol－1 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－483.6 kJ·mol－1 现有炭粉和氢气组成的气、固混合物0.2 mol，在氧气中完全燃烧，共放出63.53 kJ热量，则炭粉与氢气的物质的量之比为(　 ) A．1∶1 B．1∶2 C．2∶3 D．3∶2 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 9．[双选]如图表示在催化剂(Nb2O5)表面进行的反应：H2(g)＋CO2(g)===CO(g)＋H2O(g)。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 √ √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 解析：由②与③分析，碳完全燃烧生成二氧化碳放出的热量多，因此ΔH3＜ΔH2，A错误； 根据图中信息得到，能量转化方式主要为太阳能转化为化学能，B正确； 根据盖斯定律分析，③的2倍减去②的2倍，得反应2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)的ΔH＝2(ΔH3－ΔH2)，C错误； 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 10．[双选]在一定温度、压强下，依据图示关系，下列说法不正确的是(　 ) 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 A．C(s，石墨)＋CO2(g)===2CO(g)ΔH＝ΔH2－ΔH1 B．1 mol C(s，石墨)和1 mol C(s，金刚石)分别与足量O2反应全部转化为CO2(g)，前者放热多 C．ΔH5＝ΔH1－ΔH3 D．化学反应的ΔH，只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关 2 3 4 √ √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 由题干信息可知，C(s，石墨)===C(s，金刚石)　ΔH5＞0，即1 mol C(s，石墨)具有的总能量低于1 mol C(s，金刚石)具有的总能量，则1 mol C(s，石墨)和1 mol C(s，金刚石)分别与足量O2反应全部转化为CO2(g)，后者放热多，B错误； 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 根据盖斯定律可知，化学反应的ΔH 只与反应体系的始态和终态有关，与反应途径无关，D正确。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 11．(2024·晋中平遥二中高二质检)运载火箭的第三级使用的推进剂是液氢和液氧。 已知下面在298 K时的热化学方程式： 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－571.6 kJ·mol－1 CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－890.3 kJ·mol－1 C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ·mol－1 根据上面的热化学方程式回答下列问题： 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 (1)通过计算说明等质量的H2、CH4、C完全燃烧时放出热量最多的是________(填化学式)，等物质的量H2、CH4、C完全燃烧时放出热量最多的是________(填化学式)。 (2)根据以上反应，则C(s)＋2H2(g)===CH4(g)的焓变ΔH＝______________。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 (3)已知H2O(l)===H2O(g)　ΔH＝＋44.0 kJ·mol－1，试写出甲烷燃烧生成二氧化碳和水蒸气的热化学方程式：__________________________________________________________。 (4)若混合物H2(g)和CH4(g)的总物质的量为3 mol，且完全燃烧放出2 066.4 kJ的能量，则n(H2)∶n(CH4)＝________。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 (2)将已知三个反应按顺序依次编号Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，根据盖斯定律，由Ⅰ＋Ⅲ－Ⅱ即可得到目标反应式，即：C(s)＋2H2(g)===CH4(g)　ΔH4，ΔH4＝[(－393.5)＋(－571.6)－(－890.3)]kJ·mol－1＝－74.8 kJ·mol－1。 (3)2H2O(l)===2H2O(g)　ΔH5＝＋88.0 kJ·mol－1　Ⅳ 根据盖斯定律，由Ⅱ＋Ⅳ可得到甲烷燃烧生成水蒸气的热化学方程式：CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－802.3 kJ·mol－1。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 (4)设H2、CH4物质的量分别为x、y，则x＋y＝3。二者混合物燃烧放出的总热量为2 066.4 kJ，则有：285.8x＋890.3y＝2 066.4。联立两式解得：x＝1，y＝2。因此n(H2)∶n(CH4)＝1∶2。 答案：(1)H2　CH4　(2)－74.8 kJ·mol－1 (3)CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－802.3 kJ·mol－1　 (4)1∶2 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 3 4 高阶思维训练 12．肼(N2H4)在不同条件下分解产物不同，200 ℃时在Cu表面分解的机理如图甲所示。已知200 ℃时，反应Ⅰ：3N2H4(g)===N2(g)＋4NH3(g)　ΔH1＝－32.9 kJ·mol－1；反应Ⅱ：N2H4(g)＋H2(g)===2NH3(g)　ΔH2＝－41.8 kJ·mol－1。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 下列说法不正确的是(　 ) A．图甲所示过程①是放热反应 B．反应Ⅱ的能量变化示意图如图乙所示 C．断开3 mol N2H4(g)的化学键吸收的能量大于形成1 mol N2(g)和4 mol NH3(g)的化学键释放的能量 D．200 ℃时，肼分解生成氮气和氢气的热化学方程式为N2H4(g)===N2(g)＋2H2(g)　ΔH＝＋50.7 kJ·mol－1 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析：过程①是N2H4分解生成N2和NH3，已知热化学方程式Ⅰ中ΔH1为负值，所以过程①为放热反应，故A正确； 反应Ⅱ是放热反应，能量变化示意图正确，故B正确； 放热反应中，反应物的化学键的键能之和小于生成物的化学键的键能之和，故C错误； 根据盖斯定律：Ⅰ－2×Ⅱ得N2H4(g)===N2(g)＋2H2(g)　ΔH＝－32.9 kJ·mol－1－2×(－41.8 kJ·mol－1)＝＋50.7 kJ·mol－1，故D正确。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 13．(2024·榆林五校联考)研究化学反应过程与能量变化的关系具有重要意义。回答下列问题： (1)CO2和NH3合成尿素[CO(NH2)2]的能量变化如图1所示，写出该反应的热化学方程式：____________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 (2)C6H6(l)在O2(g)中燃烧生成CO(g)和H2O(g)的ΔH难以测量，原因是____________________________________________________________。已知CO的燃烧热，还需要的一组数据是___________________________ (写出热化学方程式，焓变用ΔH表示)。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 (3)H2(g)与F2(g)发生反应生成HF(g)过程中的能量变化如图2所示，仿照图1，在图3中画出该反应的能量—反应过程曲线图(标出该反应的焓变)。 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析：(1)从图中可以看出，该反应的反应物总能量高于生成物总能量，为放热反应，其中ΔH＝－(159.47－72.49)kJ·mol－1＝－86.98 kJ·mol－1，所以该反应的热化学方程式为2NH3(g)＋CO2(g)===CO(NH2)2(s)＋H2O(g)　ΔH＝－86.98 kJ·mol－1； (2)C6H6(l)在O2(g)中燃烧的产物可能为二氧化碳和水，可能为CO和水，很难控制只生成CO而没有二氧化碳生成，所以其反应热难以测量，知道C6H6(l)在O2(g)中燃烧的热化学方程式为2C6H6(l)＋15O2(g)===12CO2(g)＋6H2O(g)　ΔH时，可以通过盖斯定律进行计算； 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 (3)图2中氢气和氟气断键所吸收的总能量为154＋436＝590 kJ, 2 mol H原子和2 mol F原子形成2 mol HF所释放的能量为2×565＝ 1 130 kJ，焓变ΔH等于反应物总键能之和减去生成物总键能之和， 即ΔH＝590－1 130＝－540 kJ·mol－1。 答案：(1)2NH3(g)＋CO2(g)===CO(NH2)2(s)＋H2O(g)　 ΔH＝－86.98 kJ·mol－1 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 (2)难以控制只生成CO　2C6H6(l)＋15O2(g)===12CO2(g)＋6H2O(g)　ΔH (3) 2 3 4 3．应用盖斯定律计算反应热的两种方法 对于以下两个反应： C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1 CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2＝－283.0 kJ·mol－1 根据盖斯定律，设计合理的途径，计算出C(s)＋O2(g)===CO(g)的反应热ΔH。 方法二　加和法 根据所给的两个热化学方程式，利用“加和”法求C(s)＋O2(g)===CO(g)的ΔH。 根据C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1 CO2(g)===CO(g)＋O2(g)　ΔH2＝＋283.0 kJ·mol－1 上述两式相加得： 。 C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH＝－110.5 kJ·mol－1 解析：把已知反应按顺序编号①②，根据盖斯定律，由×(①－②)可得CuO(s)＋Cu(s)===Cu2O(s)　ΔH＝－11 kJ·mol－1。 4．CH4-CO2催化重整不仅可以得到合成气(CO和H2)，还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题： CH4-CO2催化重整反应为CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g)。 已知：C(s)＋2H2(g)===CH4(g)　ΔH＝－75 kJ·mol－1 C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－394 kJ·mol－1 C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH＝－111 kJ·mol－1 该催化重整反应的ΔH＝________ kJ·mol－1。 典例导学　 [典例]　黄铁矿(主要成分为FeS2)的燃烧是工业上制硫酸时得到SO2的途径之一， 反应的化学方程式为4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2，在25 ℃和101 kPa时，1 mol FeS2(s)完全燃烧生成Fe2O3(s)和SO2(g)时放出853 kJ的热量。这些热量(工业中叫做“废热”)在生产过程中得到了充分利用， 大大降低了生产成本，对于节约资源、能源循环利用具有重要意义。 [解析]　(1)根据题意，FeS2燃烧的热化学方程式为FeS2(s)＋O2(g)===Fe2O3(s)＋2SO2(g)　ΔH＝－853 kJ·mol－1。 (2)FeS2的摩尔质量为120 g·mol－1。1 kg黄铁矿含FeS2的质量为1 000 g ×90%＝900 g，900 g FeS2的物质的量为＝7.5 mol，理论上 1 kg黄铁矿完全燃烧放出的热量为7.5 mol×853 kJ·mol－1≈6 398 kJ。 [答案]　(1)FeS2燃烧的热化学方程式为FeS2(s)＋O2(g)Fe2O3(s)＋2SO2(g)　ΔH＝－853 kJ·mol－1 (2)理论上1 kg黄铁矿完全燃烧放出的热量约为6 398 kJ 解析：(1)已知生成4.5 g水蒸气(0.25 mol)放出60.45 kJ的热量 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　　 　ΔH 2 mol 1 mol 2 mol |ΔH| 　　　　　 　 0.25 mol　 　　60.45 kJ 则＝，|ΔH|＝483.6 kJ·mol－1，由于放热，所以ΔH＝－483.6 kJ·mol－1，故热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH＝－483.6 kJ·mol－1。 (2)50 g H2的物质的量为＝25 mol， 50 g H2放出的热量为25 mol× kJ·mol－1＝6 045 kJ。 1．常见的几种ΔH大小的比较方法 (1)如果化学计量数加倍，ΔH的绝对值也要加倍 例如，H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH1＝－a kJ·mol－1； 2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH2＝－b kJ·mol－1，其中ΔH2＜ΔH1＜0，且b＝2a。 (2)同一反应，反应物或生成物的状态不同，反应热也不同 在同一反应里，反应物或生成物状态不同时，要考虑 A(g)A(l)A(s) 或者从三状态自身的能量比较：E(g)＞E(l)＞E(s)，可知反应热大小亦不相同。 (3)根据反应进行的程度比较反应热大小 ①其他条件相同，燃烧越充分，放出热量越多，ΔH越小，如C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH1； C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2，则ΔH1＞ΔH2。 (4)利用盖斯定律比较反应热大小 如：①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1<0 ②C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH2<0 ③CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH3<0 根据盖斯定律可知：①－②可得③ 则ΔH3＝ΔH1－ΔH2<0，故ΔH1<ΔH2。 解析： CO(g)＋O2(g)===CO2(g)为CO的燃烧，放出热量，ΔH2＜0，故A错误； 根据①C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1，②CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2，③C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH3，结合盖斯定律③＝①－②，则ΔH3＝ΔH1－ΔH2，故C错误，D正确。 3．(2024·宁波镇海中学校级月考)在热的碱性水溶液1 mol Cl－、 1 mol ClO(x＝1,2,3,4)的能量(kJ)相对大小如图所示。下列有关ΔH 说法正确的是(　 ) 2ClO－(aq)===Cl－(aq)＋ClO(aq)　ΔH1 3ClO－(aq)===2Cl－(aq)＋ClO(aq)　ΔH2 2ClO(aq)===Cl－(aq)＋ClO(aq)　ΔH3 2ClO(aq)===ClO－(aq)＋ClO(aq)　ΔH4 2．(2024·梅州校级期末)心脏起搏器电源-锂碘电池反应为2Li(s)＋I2(s)===2LiI(s)　ΔH。已知：4Li(s)＋O2(g)===2Li2O(s)　ΔH1；4LiI(s)＋O2(g)===2I2(s)＋2Li2O(s)　ΔH2；则下列说法正确的是(　 ) A．ΔH＝ΔH1－ΔH2 B．ΔH＝ΔH1＋ΔH2 C．ΔH＝ΔH1－ΔH2 D．ΔH＝ΔH1＋ΔH2 解析：已知：①4Li(s)＋O2(g)===2Li2O(s)　ΔH1，②4LiI(s)＋O2(g)===2I2(s)＋2Li2O(s)　ΔH2，根据盖斯定律计算(①－②)×得到2Li(s)＋I2(s)===2LiI(s)　ΔH＝ΔH1－ΔH2。 4．(2024·佛山高二月考)用H2可将工业废气中的NO催化还原成N2，其能量转化关系如图所示，则NO(g)＋H2(g)===N2(g)＋H2O(g)的 ΔH为(　 ) 解析：由图中转化可知，断裂化学键吸收能量，形成化学键释放能量，发生反应为2NO(g)＋2H2(g)===N2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝(a＋b－c－d)kJ·mol－1，又化学计量数与反应中的能量变化成正比，则NO(g)＋H2(g)===N2(g)＋H2O(g)的ΔH＝0.5(a＋b－c－d)kJ·mol－1。 解析：在101 kPa下，CH4(g)、H2(g)、C(s)的燃烧热(ΔH)分别为－890.3 kJ·mol－1、－285.8 kJ·mol－1、－393.5 kJ·mol－1，它们的热化学方程式分别为①CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－890.3 kJ·mol－1；②H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.8 kJ·mol－1；③C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH＝－393.5 kJ·mol－1；根据盖斯定律，由③＋②×2－①得C(s)＋2H2(g)===CH4(g)　ΔH＝[(－393.5 kJ·mol－1)＋ (－285.8 kJ·mol－1)×2]－(－890.3 kJ·mol－1)＝－74.8 kJ·mol－1。 解析：设炭粉的物质的量为x，H2的物质的量为y，由题意知 解得x＝0.1 mol，y＝0.1 mol，则x∶y＝1∶1。 已知下列反应： ①2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)　ΔH1 ②C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH2 ③C(s)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH3 下列说法不正确的是(　 ) A．ΔH2＜ΔH3 B．图中的能量转化方式主要为太阳能转化为化学能 C．反应2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) 的ΔH＝ΔH3－ΔH2 D．反应H2(g)＋CO2(g)===CO(g)＋H2O(g)的ΔH＝ΔH2－ΔH3＋ΔH1 根据盖斯定律分析，①的一半减去③，加上②，得反应H2(g)＋CO2(g)===CO(g)＋H2O(g)的ΔH＝ΔH2－ΔH3＋ΔH1，D正确。 解析：由题干信息可知，反应Ⅰ：C(s，石墨)＋O2(g)===CO(g)　ΔH1；反应Ⅱ：CO(g)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH2，则反应Ⅰ－反应Ⅱ得C(s，石墨)＋CO2(g)===2CO(g)，根据盖斯定律可知ΔH＝ΔH1－ΔH2，A错误； 由题干信息可知，反应Ⅰ：C(s，石墨)＋O2(g)===CO(g)　ΔH1，反应Ⅲ：C(s，金刚石)＋O2(g)===CO(g)　ΔH3，则反应Ⅰ－反应Ⅲ得C(s，石墨)===C(s，金刚石)，根据盖斯定律可知，ΔH5＝ΔH1－ΔH3，C正确； 解析：(1)根据题干所给热化学方程式，可分别计算：若质量均为1 g的H2、CH4、C完全燃烧，放出的热量分别为×、×、×，计算分别得：142.9 kJ、55.64 kJ、 32.79 kJ。因此等质量H2、CH4、C完全燃烧放出热量最多的是H2；若物质的量均为1 mol 的H2、CH4、C完全燃烧，放出的热量分别为285.8 kJ、 890.3 kJ、393.5 kJ，即CH4完全燃烧放出的热量最多。 $$